PREPARASI DAN KARAKTERISASI KATALIS LOGAM YANG DIEMBANKAN PADA ZEOLIT ALAM AKTIF UNTUK KONVERSI LIMBAH PLASTIK MENJADI FRAKSI BAHAN BAKAR

CUT NOVRITA RIZKI, Prof. Dra. Hj. Wega Trisunaryanti, M.S., Ph.D.Eng

2013 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan preparasi, karakterisasi, dan uji aktivitas katalis Cr/ZAA, Cu/ZAA, Ni/ZAA, dan Pd/ZAA untuk reaksi hidrorengkah sampah Polyethylene terephthalate (PET). PET merupakan suatu resin polimer plastik termoplast dari kelompok polyester. Zeolit alam dari Sukabumi (ZA), diaktivasi sehingga diperoleh zeolit alam aktif (ZAA). Pengembanan logam Cr, Cu, Ni, dan Pd pada ZAA dilakukan dengan metode impregnasi basah menggunakan garam prekursor masing-masing Cr(NO3)3·9H2O, Cu(NO3)2·3H2O, Ni(NO3)2·6H2O, dan PdCl2 disertai kalsinasi dan reduksi. Karakterisasi katalis meliputi penentuan jumlah situs asam total, kristalinitas, dan luas permukaan spesifik masing-masing dengan menggunakan metode gravimetri adsorpsi uap NH3 dan basa piridin yang dianalisis menggunakan spektrometer inframerah (IR), X-Ray Diffraction (XRD), dan Surface Area Analyzer. Hidrorengkah sampah PET dilakukan dalam reaktor stainless steel pada temperatur 350oC dan laju alir gas hidrogen 20 mL/menit selama 1 jam dengan rasio katalis/ umpan 1: 10. Produk cair hasil hidrorengkah dianalisis dengan GC. Hasil karakterisasi luas permukaan spesifik katalis ZA, ZAA, Cr/ZAA, Cu/ZAA, Ni/ZAA, dan Pd/ZAA berturut-turut 24,629; 133,751; 50,608; 47,471; 46,131; dan 53,886 m2/g. Produk yang dihasilkan dari hidrorengkah PET berupa cairan, gas, dan kokas, dimana produk cair tediri dari fraksi bensin dan diesel. Dari beberapa katalis yang digunakan pada proses perengkahan, konversi produk cair dan selektivitas fraksi bensin terbanyak dihasilkan oleh katalis Pd/ZAA berturut-turut (34,05 %b/b) dan (97,99 %b/b).

Preparation, characterization, and catalytic activity test of Cr/ZAA, Cu/ZAA, Ni/ZAA, and Pd/ZAA catalysts for hydrocracking of polyethylene terephthalate (PET) waste had been carried out. The PET is a plastic polymer resin of the polyester thermoplast. Natural zeolite of Sukabumi (ZA) was activated in order to obtain the active natural zeolite (ZAA). Dispersion of Cr, Cu, Ni, and Pd metals on ZAA was performed by wet impregnation method using salts precursor of Cr(NO3)3·9H2O, Cu(NO3)2·3H2O, Ni(NO3)2·6H2O, and PdCl2, which was then calcined and reduced. The characterization of catalyst including determination of total acid sites, crystallinity, and specific surface area, each was determined using NH3 and pyridine base was analyzed using an infrared spectrometer (IR) by gravimetric methods, X-ray diffraction (XRD), and surface area analyzer. Hydrocracking of the PET waste was carried out in a stainless steel reactor at a temperature of 350oC and flow rate of hydrogen gas was 20 mL/min for 1 h with a ratio of catalyst/feed 1: 10. The results of hydrocracking liquid products were analyzed by GC. The results showed that specific surface area of ZA, ZAA, Cr/ZAA, Cu/ZAA, Ni/ZAA, and Pd/ZAA catalysts was 24.629; 133.751; 50.608; 47.471; 46.131; and 53.886 m2/g respectively. The products of PET hydrocracking were liquid, gas, and coke. The liquid product mainly contained gasoline and diesel fractions. Among the catalysts used the highest conversion of liquid product (34.05 %w/w) and selectivity of gasoline fractions (97.99 %w/w) was produced by Pd/ZAA catalyst.

Kata Kunci : zeolit alam, logam/ZAA, hidrorengkah, PET.